Даница Павловић Данијела Малинар
ХЕМИЈА
Ed
uk a
pr om
o
Лабораторијске вежбе са збирком задатака за седми разред основне школе
Даница Павловић Данијела Малинар ХЕМИЈА Лабораторијске вежбе са збирком задатака за седми разред основне школе ГЛАВНИ УРЕДНИК Др Бошко Влаховић ОДГОВОРНА УРЕДНИЦА Др Наташа Филиповић
ИЛУСТРАЦИЈЕ И ДИЗАЈН Јасмина Игњатовић Јелена Коштица
uk a
ЛЕКТУРА И КОРЕКТУРА Тамара Каримановић
pr om
o
РЕЦЕНЗЕНТИ Жељко Јанковић, професор хемије, ОШ Ћирило и Методије, Београд Бранка Кецман, професор хемије, ОШ Бора Станковић, Београд Душица Комановић, професор биологије – хемије, ОШ Краљ Александар Карађорђевић, Прњавор Ивана Димитријевић, професор хемије, ОШ Стеван Јаковљевић, Параћин
Ed
ИЗДАВАЧ Едука д.о.о. Београд Ул. Змаја од Ноћаја бр. 10/1 Тел./факс: 011 3287 277, 3286 443, 2629 903 Сајт: www.eduka.rs; имејл: eduka@eduka.rs ЗА ИЗДАВАЧА Др Бошко Влаховић, директор ШТАМПА Цицеро, Београд Издање бр.: 4, Београд, 2023. година Тираж: 2000
CIP - Каталогизација у публикацији Народна библиотека Србије, Београд 37.016:54(075.2)(076.1) ПАВЛОВИЋ, Даница, 1954Хемија : лабораторијске вежбе са збирком задатака за седми разред основне школе / Даница Павловић, Данијела Малинар ; [илустрације Јасмина Игњатовић, Јелена Коштица]. - Изд. бр. 4. - Београд : Eduka, 2023 (Београд : Цицеро). - 116 стр. : илустр. ; 29 cm Тираж 2.000. ISBN 978-86-6013-465-5 1. Малинар, Данијела, 1966- [autor] COBISS.SR-ID 120550921
© Едука д.о.о. Београд
Министар просвете, науке и технолошког развоја Републике Србије одобрио је издавање и употребу овог уџбеника Решењем број: 650-02-00523/2019-07. Није дозвољено: репродуковање, дистрибуција, објављивање, прерада или друга употреба овог ауторског дела или његових делова у било ком обиму или поступку, укључујући и фотокопирање, штампање или чување у електронском облику, без писмене дозволе издавача. Наведене радње представљају кршење ауторских права.
Драги ученици!
Ова збирка је намењена вама који први пут почињете да учите хемију. Збирка задатака са лабораторијским вежбама помоћи ће вам да лакше, брже и са разумевањем учите хемију и да стечено знање примените у свакодневном животу. Алберт Ајнштајн је рекао: „Све што знамо о стварности проистиче из експеримента и завршава се њиме.”
pr om
o
Збирка садржи десет лабораторијских вежби и оне прате поглавља уџбеника хемије за седми разред основне школе. Приликом извођења лабораторијских вежби придржавајте се упутства из вежби и упутства наставника. Рад у хемијској лабораторији је занимљив, али може бити и опасан. Све промене које уочите у току извођења огледа треба да запишете и да одговорите на постављена питања. Вежбе су повезане са задацима, који ће вам помоћи да поновите и провежбате оно што сте научили. Желимо вам успешне огледе.
Ed
uk a
Ауторке
САДРЖАЈ Водич кроз збирку • 6
pr om
ХЕМИЈСКА ЛАБОРАТОРИЈА Основне лабораторијске технике рада • 12 Физичка својства супстанци, мерење масе, запремине и температуре супстанци • 23 Физичке и хемијске промене супстанци • 29
o
ХЕМИЈА КАО ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА НАУКА И ХЕМИЈА У СВЕТУ ОКО НАС Хемија у склопу природних наука и њена примена • 8
АТОМИ И ХЕМИЈСКИ ЕЛЕМЕНТИ Атом • 42
uk a
МОЛЕКУЛИ ЕЛЕМЕНАТА И ЈЕДИЊЕЊА, ЈОНИ И ЈОНСКА ЈЕДИЊЕЊА
Утврђивање својстава супстанци са јонском и супстанци са ковалентном везом • 48
Ed
ХОМОГЕНЕ И ХЕТЕРОГЕНЕ СМЕШЕ Испитивање растворљивости супстанци • 56 Раздвајање састојака смеше • 66 ХЕМИЈСКЕ РЕАКЦИЈЕ И ХЕМИЈСКЕ ЈЕДНАЧИНЕ Хемијске реакције • 74 Састављање једначина хемијских реакција • 75 ИЗРАЧУНАВАЊА У ХЕМИЈИ Израчунавање у хемији • 82 Мерење масе супстанце и израчунавање моларне масе и количине супстанце • 82
ВОДОНИК, КИСЕОНИК И ЊИХОВА ЈЕДИЊЕЊА Испитивање кисело-базних својстава раствора помоћу индикатора • 88
Различити задаци • 93
Ed
uk a
pr om
o
Решења задатака • 106
ВОДИЧ КРОЗ ЗБИРКУ ХЕМИЈА КАО ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА НАУКА И ХЕМИЈА У СВЕТУ ОКО НАС
После огледа је потребно да сами изведете закључак.
o
Увод у нову наставну област хемије (поглавља прате уџбеник).
Лабораторијска вежба
Ed
uk a
Описане лабораторијске вежбе обележене су бројем као у уџбенику.
pr om
Питања и задаци
Циљ вежбе
Допуни текст речима које недостају
На крају сваке области су питања и задаци обележени различитом бојом према нивоу знања.
Практични део... ИЗБОР ОДГОВАРАЈУЋЕГ... Наслови и поднаслови вежби.
Закључак Наглашени одељци са циљем вежбе и закључком, као у задатком да се допуни одговарајући текст.
Занимљивости Нешто више.
Ed
uk a
pr om
o
ХЕМИЈА КАО ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА НАУКА И ХЕМИЈА У СВЕТУ ОКО НАС
ХЕМИЈА У СКЛОПУ ПРИРОДНИХ НАУКА И ЊЕНА ПРИМЕНА Нема тога што би било толико вредно проучавања као што је то природа.
Никола Тесла
Питања и задаци
o
1. Допуни реченице речима које недостају. Хемија је ____________________________ наука, бави се испитивањем структуре
pr om
и ___________________ супстанци.
Проучавање структуре супстанци врши се теоријски и ___________________ истраживањима.
Експерименти (огледи) изводе се у ______________________ или у специјализованој учионици која служи за ту сврху.
uk a
2. Пронађи у енциклопедији значење појма алхемија и препиши га. 3. Заокружи тачан одговор. Хемичари учествују:
Ed
а) у преради руда за добијање метала, б) у заштити споменика,
в) у заштити животне средине, г) у производњи лекова,
д) у производњи детерџената, ђ) у свему наведеном. 4. Производи хемијске индустрије имају широку примену у свакодневном животу. Наведи по један пример производа хемијске индустрије који се употребљавају у наведеним делатностима. (Одговор напиши на линији.) Исхрана ________________________,
домаћинство ____________________,
текстилна индустрија _____________,
медицина _______________________,
грађевинарство__________________,
пољопривреда ___________________.
8
5. Од наведених материјала: бакар, злато, маслиново уље, кухињска со, сребро, брашно, креч, пластика, одабери оне који се употребљавају: а) у грађевинарству: ____________________________________ ______________________________________________________, б) у исхрани: ___________________________________________ ______________________________________________________, в) за израду различитих предмета: ________________________
pr om
o
______________________________________________________.
6. Допуни реченице речима које недостају.
а) Поступак којим опонашамо неку промену која се дешава у природи како бисмо проучавали услове при којима та промена настаје називамо ______________________ или _____________________________.
uk a
б) Шећер, сирће, бензин и дрво, хемичари називају ____________________. в) Супстанце које користимо у __________________ називамо хемикалије.
Ed
7. Наведене супстанце: стакло, дрво, пластика, лекови, морска вода, злато, вештачка кожа, песак, разврстај на: а) супстанце које налазимо у природи: _______________________________ ________________________________________________________________, б) супстанце које се производе у хемијској индустрији: _________________ ________________________________________________________________.
9
10
uk a
Ed o
pr om
ХЕМИЈСКА ЛАБОРАТОРИЈА
I
Лабораторијска вежба
II
Лабораторијска вежба
o
Основне лабораторијске технике рада: мешање, уситњавање и загревање супстанци.
III
pr om
Физичка својства супстанци, мерење масе, запремине и температуре супстанци.
Лабораторијска вежба
Ed
uk a
Физичке и хемијске промене супстанци.
11
ОСНОВНЕ ЛАБОРАТОРИЈСКЕ ТЕХНИКЕ РАДА Лабораторијска вежба
uk a
pr om
o
I
Лабораторија
Ed
Лабораторија је просторија у којој хемичари изводе експерименте ради проучавања грађе супстанци и њихових промена. У лабораторији или учионици (кабинету) за хемију обављају се различита испитивања. У току извођења експеримената потребно је обезбедити услове за безбедан рад. Да би рад у хемијској лабораторији или учионици био безбедан, неопходно је поштовати основна правила рада: 1. У лабораторији или учионици експерименти (огледи) се обавезно изводе у присуству наставника. 2. Оглед можеш да радиш тек када добро прочиташ упутство и провериш да ли имаш на столу потребан прибор и хемикалије. 3. У току рада потребно је да носиш заштитне наочари и заштитне рукавице. Ако имаш дугу косу, обавезно је вежи. Препоручујемо да у току извођења огледа носиш мантил (заштитну одећу). 4. На радном столу не смеш да имаш: храну, пиће, одећу, ранац и друго. 5. У току извођења огледа треба да запишеш све промене и да одговориш на питања која се односе на оглед. 6. Чврсте супстанце узимај увек чистом кашичицом, а за течне користи чисте чаше, мензуре или пипете.
12
o
Лабораторијско посуђе
Ed
uk a
pr om
7. Хемикалије узимај у тачно одређеним количинама. 8. Никада не пробај укус хемикалија (већина је отровна). 9. Мирис супстанци се испитује тако што се руком махне ка носу изнад отвора посуде у којој се супстанца налази. Супстанцу никад немој да миришеш директно. 10. При загревању супстанци, отвор епрувете треба да буде окренут супротно од свих присутних у лабораторији или учионици. Води рачуна о сопственој безбедности, али и о безбедности околине. 11. Лабораторија или учионица у којој се изводе експерименти мора бити проветрена. Огледе са запаљивим, испарљивим и отровним супстанцама ради у капели, ако је има у лабораторији. 12. При раду радно место мора увек да буде чисто. Када завршиш рад, радно место среди, посуђе и прибор опери и врати на своје место. 13. Супстанце које су ти остале после изведеног огледа не смеш да бацаш у сливник, већ у посуду намењену за то. 14. Важно је да знаш где се у лабораторији налази ормар за прву помоћ са материјалом за пружање прве помоћи, као и апарат за гашење пожара, песак и вода. 15. За време рада у хемијској лабораторији поступај пажљиво и савесно, да не би дошло до повреде, посекотине, опекотине, поливања киселином или базом. 16. Ако се случајно полијеш киселином или базом, одмах поливено место испери већом количином воде, а затим, у случају поливања киселином, повреду испери петопроцентним раствором соде бикарбоне. 17. Ако је у питању база, повреду испери разблаженим раствором сирћетне киселине.
Рад у лабораторији
Посуда по Ерленмајеру
За рад у лабораторији или за извођење огледа у специјализованој учионици користићеш разноврсно посуђе од стакла, порцелана, пластике и различит прибор. Стаклени балон
13
Епрувета – упознао/упознала си се са епруветом у петом разреду на часу биологије и у шестом разреду на часу физике. Израђена је од стакла. Супстанце у епрувети могу се загревати на отвореном пламену. Стакло од којег је направљена отпорно је на промене температуре. При загревању, епрувета се држи дрвеном штипаљком. Најчешће се пуни течношћу до једне трећине.
Сталак за епрувете – прави се од дрвета или квалитетног лима (поцинкованог). Служи за држање епрувета.
pr om
o
Лабораторијска чаша – израђена је од стакла. Често се употребљава у лабораторији за одливање, цеђење и загревање супстанци (не на отвореном пламену). Чашом се не мери запремина, иако се на њој налазе линије и написане запремине у cm3.
uk a
Посуда по Ерленмајеру – стаклена посуда (не служи за мерење запремине). Употребљава се при мешању супстанци или при загревању.
Ed
Боца за дестиловану воду – од пластике је. У њој се држи дестилована вода.
Порцеланска шоља – употребљава се за загревање супстанци и испаравање течности.
Аван са тучком – порцелански суд. Употребљава се за уситњавање чврстих супстанци.
Порцелански лончић – употребљава се за загревање супстанци на високој температури.
14
Мензура – направљена је од стакла, у облику цилиндра. Употребљава се за одмеравање запремине течности. Градуисана је у cm3 (што значи да су на скали угравиране запремине).
Пипета – цилиндричног је облика, прави се од стакла. Користи се за одмеравање запремине течности. Запремине су угравиране на стаклу.
pr om
o
Бирета – као и пипета, употребљава се за прецизно одмеравање запремине. Најчешће се користи за технику која се назива титрација.
Сахатно стакло – стаклена посуда, користи се при раду (мерењу, мешању, испитивању) са чврстим супстанцама.
uk a
Хладњак (кондензатор) – саставни део апаратуре за дестилацију; од стакла је. Састоји се од две стаклене цеви. Кроз унутрашњу пролази пара која се хлади водом која пролази кроз спољашњу цев у супротном смеру од смера струјања паре.
Ed
Левак – као и у домаћинству, употребљава се за пресипање течности из једне посуде у другу. Хемичари га употребљавају и за цеђење. Прави се од стакла или пластике.
Троножац – направљен је од метала, употребљава се при загревању шоље, или чаше. На троножац се стави метална мрежица која може на средини да има један круг превучен азбестом. На азбестни круг се стави посуда у којој се супстанца загрева. На место мрежице може да се постави метални троугао за жарење (дуго загревање супстанце на повишеној температури). На троугао се приликом жарења ставља порцелански лончић. Машице – праве се од метала челика. Њима се узимају порцеланске посуде када су вреле.
15
Вага – служи за прецизно мерење масе. У новије време употребљава се дигитална.
o
Метални статив – има постоље и шипку за коју се учвршћују: држачи, прстен, штипаљке, клеме. Клема је метални део који причвршћује стаклени део апаратуре за метални статив.
pr om
Четкице за прање лабораторијског посуђа – важно је да знаш да се посуђе пере четкицама које не смеју да буду похабане да метални део четкице не би оштетио посуђе.
uk a
Шпиритусна лампа – прави се од стакла или метала. Користи се за загревање. Као гориво употребљава се алкохол (шпиритус).
Ed
Реагенс-боце – стаклене, понекад пластичне, посуде у којима се чувају чврсте и течне супстанце. Свака боца треба да има налепницу са називом супстанце која се у њој налази. При употреби, боца се хвата руком на оној страни где је налепница.
Метални прстен – користи се за придржавање левка.
Метална мрежица – на њој се држи посуђе при загревању. Поставља се на троножац. Може на средини да буде превучена азбестом. Дрвена штипаљка – користи се за држање епрувете при загревању. У лабораторији се користи и прибор: пинцете, кашичице, чепови, шпатуле, гумена и пластична црева, каПропипета палице, стаклени штапић.
16
Питања и задаци
pr om
o
ЗНАЦИ (СИМБОЛИ) УПОЗОРЕЊА
Ed
uk a
1. Напиши на линији називе хемијског посуђа и прибора са слике.
Разврстај наведени прибор и посуђе на: а) стаклено посуђе ____________________________________________, б) метални прибор ____________________________________________, в) порцеланско посуђе ________________________________________, г) остали прибор ______________________________________________.
17
2. У хемијској лабораторији користимо следеће посуђе и прибор: левак, стаклена чаша, епрувета, аван са тучком, мензура. 2 3 5 1 4 Напиши на линији број којим је обележено посуђе или прибор који се користи: а) за тачно мерење запремине течности __________, б) за загревање течности _____________, в) за пресипање течности из једне посуде у другу _________, г) за уситњавање чврстих супстанци _________.
o
3. На линији поред наведеног прибора напиши његову намену:
pr om
а) дрвена штипаљка ________________________________________, б) метални прстен __________________________________________, в) азбестна мрежица ________________________________________. 4. Заокружи слово испред тачног одговора. При раду у хемијској лабораторији потребно је носити:
б) заштитне наочаре, г) све наведено.
uk a
а) радни мантил, в) заштитне рукавице,
5. Заштитну маску неопходно је носити при раду:
Ed
а) са отровном испарљивом супстанцом, б) са отровном чврстом супстанцом слабог мириса, в) у свакој хемијској лабораторији, г) са супстанцама које уништавају коров. (Заокружи слово испред тачног одговора.)
6. Од које врсте стакла је направљено посуђе у којем загревамо чврсте или течне супстанце? а) обојеног стакла, в) обичног стакла,
б) хемијског стакла, г) непрозирног стакла.
Образложи одговор: _________________________________________________ 7. Који од наведених знакова упозорава на опрезан рад у хемијској лабораторији? Опиши значење знакова (упозорења). Одговор напиши у школској свесци. 1. Корозивно, 2. експлозивно, 4. радиоактивно, 5. лако запаљиво, 7. шкодљиво, надражујуће.
18
3. еколошка опасност, 6. токсично,
8. На амбалажи једног хемијског производа налазе се два знака: токсично и лако запаљиво. Шта можеш да закључиш о том А производу? (Одговор напиши на линији.)
Б
___________________________________________________________________
б) отровно,
в) нагризајуће.
pr om
а) запаљиво,
o
9. На амбалажи неких хемијских производа које употребљавамо у домаћинству, нпр. средства за прање и одржавање чистоће, можемо наћи знакове упозорења. Пронађи у својој кући по један хемијски производ са једним од ових знакова:
10. Шта је заједничко за дате супстанце: бензин, нафта, алкохол, хартија, парафин (свећа), дрво, пластика? (Одговор напиши на линији.) ___________________________________________________________________
uk a
11. Приликом извођења експеримента треба обратити пажњу на ознаке које се налазе на етикетама, а означавају мере опреза. Зашто? Образложи свој одговор у школској свесци. 12. Одговори на следећа питања.
Ed
а) Какво треба да буде радно место при извођењу огледа? ___________________________________________________________________ б) Шта се постиже пажљивим радом у хемијској лабораторији? ___________________________________________________________________ в) Где се држе лако запаљиве материје? ___________________________________________________________________ г) На линији напиши која се најчешће средства користе за гашење пожара у хемијској лабораторији. ___________________________________________________________________
19
Мешање, уситњавање и загревање супстанци. На овом часу ћеш увежбати: 1. уситњавање супстанци; 2. пуњење епрувете чврстом супстанцом, као и течношћу; 3. загревање у епрувети; 4. правилно коришћење шпиритусне лампе. Стаклено посуђе мора бити чисто, опрано детерџентом, добро испрано обичном водом, а на крају испрано и дестилованом водом. За прање посуђа обавезно употреби одговарајућу четкицу за прање посуђа.
pr om
o
Предлажемо да се вежба ради у групама. Поделите се у три групе. На крају часа по један представник из сваке групе износиће резултате и закључке своје групе. На почетку часа наставник треба да поређа посуђе и супстанце које ће се у току часа користити. Ученици сваке групе добијају списак у коме су наведени супстанце и посуђе који су им потребни. Уз помоћ ранијих описа посуђа, као и натписа на реагенс-боцама и кутијама, ученици узимају посуђе и супстанце који су им потребни.
uk a
Пре почетка рада било би добро да сви ученици помоћу воде са чесме увежбају сипање течности у епрувету. Могу једну чашу од 100 cm3 да напуне водом са чесме, а затим да увежбавају пуњење епрувете. Епрувета се правилно држи са три прста у горњем делу, ближе отвору. Течност се сипа до једне трећине епрувете.
Ed
Практични део лабораторијске вежбе
Правилно држање епрувете
Прва група: уситњавање супстанци
Потребне супстанце: кристал шећер, креда. Потребно посуђе и прибор: аван са тучком. Упутство за извођење огледа Кашичицом узми кристал шећер и сипај у аван. Тучком уситни шећер у авану. Поступак понови са кредом.
Aван са тучком
Шта запажаш? _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ Kреда
20
Друга група: мешање супстанци Потребне супстанце: кристал шећер, калијум-перманганат, дестилована вода. Потребан прибор: две чаше од 100 сm3, стаклени штапић. Упутство за извођење огледа У стаклену чашу сипај кашичицу кристал шећера и пола кашичице калијум-перманганата. Сaдржај чаше промешај. Шта запажаш?
pr om
o
_______________________________________________________________
Дестилована вода и калијум-перманганат
uk a
Шећер и калијум-перманганат
У другу чашу сипај пола кашичице калијум-перманганата и додај до једне трећине запремине чаше дестиловане воде. Шта запажаш?
Ed
_______________________________________________________________ У ком агрегатном стању су супстанце у првој чаши, а у ком у другој чаши? _______________________________________________________________ Да ли видиш обе супстанце у другој чаши? _______________________________________________________________ Зашто? _______________________________________________________________
У другу чашу додај још воде (до половине чаше).
21
Упореди боју добијене мешавине са претходно припремљеном мешавином. Шта запажаш? _______________________________________________________________ Трећа група: загревање супстанци Користи заштитне наочаре и рукавице. Потребне супстанце: кристали плавог камена и дестилована вода.
Загревање плавог камена
Ed
uk a
pr om
Упутство за извођење огледа Најпре све епрувете поређај у сталак. На врх кашичице узми кристале плавог камена и сипај их у епрувету (епрувету притом држи руком). Додај дестиловану воду шприц-боцом до једне трећине. Промућкај снажно епрувету. Упали шпиритусну лампу. Напуњену епрувету ухвати штипаљком (штипаљка се ставља на горњи део епрувете). Епрувету држи изнад пламена под углом од 45 степени, али тако да отвор епрувете буде окренут од тебе. Отвор епрувете не треба да буде окренут ни према једном ученику за време загревања. Епрувету померај лагано изнад пламена тако да се садржај у њој равномерно загрева. Загревај док течност у епрувети не достигне температуру кључања.
o
Потребан прибор и посуђе: пет епрувета, сталак за епрувете, шпиритусна лампа, чаша, шибица, чаша од 100 cm3 , троножац, азбестна мрежица, кашичица.
Како ћеш знати да је достигнута температура кључања? _______________________________________________________________
Течности чије су паре лако запаљиве, на пример алкохоли, загревају се на други начин. У чашу од 100 сm3 сипај воду са чесме. Чашу са водом стави на електрични решо (хемичари овако припремљену апаратуру називају водено купатило). Епрувету напуни кристалима плавог камена и водом, као и у претходном огледу. Епрувету стави у чашу са водом. Сачекај да достигнете тепературу кључања.
Закључак За безбедан рад у лабораторији потребно је познавање прибора, правилно руковање _________________ и апаратима, као и поштовање свих правила о ______________ у лабораторији.
22